[PDF] Mémoire THÈME Contrôle de puissance dans les systèmes de





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3ème CONTROLE sur le chapitre : PUISSANCES ET GRANDEURS

CLASSE : 3ème. CONTROLE sur le chapitre : PUISSANCES ET GRANDEURS. La calculatrice est autorisée. EXERCICE 1 : /25 points. Écris sous la forme an où a est un 



3ème soutien puissances de dix

EXERCICE 2 : Convertir en utilisant une puissance de dix : 1 kg = g. 1 mm = m. 10 hm = cm. 1 cl = l. EXERCICE 3 : Ecrire sous forme décimale : 1245 × 103 =.



Contrôle dénergie

Systèmes de contrôle d'éclairage à bas voltage BACnet® ;. ? Systèmes de contrôle d'éclairage Contrôle de puissance coupant les 3 phases sur demande.



LES EXPOSANTS ET LES PARENTHÈSES - Corrigé

Noter le rôle des parenthèses dans l'utilisation des puissances. la base est 2 ;. ? la valeur de la puissance est -16. 3. (-2.



TD n°3 : Puissances ( )

TD n°3. Mathématiques. Troisième. Chapitre : Racines carrée et puissances. TD n°3 : Puissances. Exercice 1 : Ecrire sous forme de puissance d'un nombre 



INTRODUCTION AUX PUISSANCES – Activités - Corrigé RAS 9N1

3) Combien de fois il faut plier la feuille pour obtenir au moins 384 milliards de millimètres. À zéro pli la feuille n'est pas pliée (1 épaisseur);. Avec 1 



INTRODUCTION AUX PUISSANCES - Exercices

RAS 9N1. Puces : ? 1 à 4. ? 7. 1. Indiquer la base l'exposant et la puissance. a) 74. 7 est : 4 est : 74 est : b) 5 3 est : 3.



Mémoire THÈME Contrôle de puissance dans les systèmes de

3 Le contrôle des puissances de transmission dans le système DS-CDMA de communications mobiles de troisième génération offrir un large gamme de services ...



Contrôle : « Puissances dun nombre »

Jan 4 2011 Contrôle : « Puissances d'un nombre » ... 3/ Recopie puis complète : ... Calcule A et B pour x = 3 ; pour x = –5 ; pour x = 0



B-GA-402-003-FP-001 Doctrine de lAviation royale canadienne

CHAPITRE 3 SOUTIEN DE L'ARC . 3-3. Entretien des systèmes d'armes d'aéronefs . ... contrôle et de maintien en puissance des forces allouées.



Exercices puissances: calcul puissances - Groupe Réussite

LES PUISSANCES - EXERCICES Exercice n°5 : Calculer sans la calculatrice en justifiant son résultat les puissances suivantes : 23; 014; (-2)3; (-1)10 ; (-1)13 Exercice n°6 : Transformer l’écriture en une seule puissance en utilisant la règle « produit de deux puissances » : 32 × 3 8; 4 × 4 2; (-9)3 × (-9)2 ×(-9)



CLASSE : 3ème sur le chapitre : PUISSANCES ET GRANDEURS

CLASSE : 3ème CONTROLE sur le chapitre : PUISSANCES ET GRANDEURS La calculatrice est autorisée EXERCICE 1 : /25 points Écris sous la forme an où a est un nombre relatif et n est un entier relatif : a 25 × –7 b 33 3 –4 c ?4 ?5 3 d 72 3× 44 e 12–3 4 3 EXERCICE 2 : /35 points (2 + 15) a



Devoir de troisième sur le calcul numérique et les puissances

Troisième–10novembre2011–Durée:1heure Nom: Touslescalculsdevrontêtredétaillés Exercice1 2points Pour chaque nombre ci-dessous préciser le plus petit ensemble auquel il appartient en complétant le ta-bleau par N Z D Q ou R 5 3 p 3 p 4 351 4103 10 03333 19 25 91 7 Exercice2 4points

Quels sont les exercices sur les puissances?

Exercices sur les puissances X est un nombre entier positif inférieur à 200. C’est à la fois le carré d’un nombre et le cube d’un nombre. Combien y a-t-il de valeur possibles pour X ? (81 5) 9 = 3 ??? Nous avons sélectionné pour vous les meilleurs professeurs particuliers. Un microbe se dédouble toutes les trois secondes.

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Qu'est-ce que la puissance 3 ?

PUISSANCE 3 - Création 2021 du DENISYAK PUISSANCE 3 est un challenge qui invite chacun, spectateurs et artistes, à revenir au présent de l’écriture en train de se faire. © LE DENISYAK .

RÉPUPLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTÈRE DE L"ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUEN°d"ordre : ........../20..

UNIVERSITÉ MOHAMED KHEIDER - BISKRA

FACULTÈ DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE

DÈPARTEMENT DU GÈNIE ÈLECTRIQUE

Mémoire

Présentée en vue obtenir le Diplôme deMagisteren

AUTOMATIQUE

Option: Identification et Commande des Systèmes Dynamiques

THÈME

Contrôle de puissance dans les systèmes de

télécommunications mobiles Par

Belgacem BEKKAR

À soutenir le : ................. devant le commission d"examen Mr. S.M MIMOUNE Prof. Univ. de Biskra Président

Mr. M. Boumehraz M. C. Univ. de Biskra Rapporteur

Mr. A. BENAKCHA M. C. Univ. de Biskra Examinateur

Mr. Z.E BAARIR M. C. Univ. de Biskra Examinateur

Remerciements

Je remercie tout d"abord "Allah" le tout puissant, de m"avoir donné le courage et la patience afin de mener à bien mon projet de magistère. Mes vifs remerciements vont à mon promoteur le docteurMohamed Boumehrazpour le

sujet, la confiance qu"il ma témoigné, et le suivi constant de ce travail. Je lui exprime toute

ma gratitude et mon estime. Pour avoir examiné et jugé mon travail, j"exprime toute ma gratitude envers les membres du jury :Souri Mohamed MIMOUNEprofesseur à l"université de Biskra qui en a été le président etAbdelhamid BENAKCHAmaître de conférences à l"université de Biskra etZine

Eddine BAARIRmaître de conférence à l"université de Biskra qui ont acceptés d"être exa-

minateurs. Je remercie vivement mes parents, qui n"ont cessé de m"encourager pour que je réussisse au mieux. Enfin, je remercie mon mari pour m"avoir soutenu et encouragé à chaque instant; cette

thèse lui doit des choses à bien des égards. Je dédicace ce mémoire à lui et à mon petit enfant

Mohammed El Amine.

Mr.Belgacem Bekkar

i

Table des matières

Remerciements

i

Table des matières

iv

Table des figures

vii

Liste des tableaux

viii

Résuméix

Introduction générale

1

1 Les systèmes de télécommunication mobile

4

1.1 Introduction

4

1.2 Les systèmes des télécommunications radio-mobiles

4

1.3 Historique des systèmes de transmission radio-mobile

5

1.3.1 La première génération (1G)

5

1.3.2 La deuxième génération (2G)

5

1.3.3 La troisième génération (3G)

6

1.4 Les méthodes d"accès radio

6

1.4.1 Accès Multiple par Répartition de Fréquence (FDMA). . . . . . . . 7

1.4.2 Accès Multiple par Répartition dans le Temps (TDMA). . . . . . . . 7

1.4.3 Accès Multiple à Répartition de Code (CDMA). . . . . . . . . . . . 7

1.4.4 Technique d"étalement de spectre à séquence directe

10

1.5 Le Système Universel de Télécommunication Mobile (UMTS). . . . . . . . . 14

1.5.1 Hiérarchie des cellules de l"UMTS

14

1.5.2 Services de l"UMTS

15

1.5.3 Architecture du réseau UMTS

16

1.5.4 Spécification de l"accès radio de l"UMTS

17 ii

1.5.5 Interface radio du système UMTS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.6 La structure des canaux physiques

18

1.6.1 Les canaux physiques dédiés de la voie montante

18

1.6.2 Les canaux physiques dédiés de la voie descendante

20

1.7 Canal de transmission radio-mobile

21

1.7.1 Trajets multiples et évanouissement

21

1.7.2 Modélisation statistique du canal de propagation

23

1.8 Conclusion

24

2 Problème deNear Fardans les systèmesCDMA25

2.1 Introduction

25

2.2 Mise en évidence du phénomèneNear-Far(éblouissement). . . . . . . . . . 25

2.3 Chaîne de transmission du système DS-CDMA

27

2.4 Performances de la chaîne de transmission du systèmeDS-CDMA. . . . . .28

2.4.1 Estimateur de SIR à séquence auxiliaire

29

2.5 Simulation de la chaîne de transmission DS-CDMA

31

2.5.1 Simulation de l"effet du rapport des puissances reçues

31

2.5.2 Simulation de l"effet du nombre d"usagers

33

2.5.3 Simulation de l"effet du gain d"étalement

34

2.5.4 Simulation de l"effet du facteur d"orthogonalité

34

2.5.5 Simulation de l"effet du bruit blanc additif gaussien

36

2.6 Conclusion

36

3 Le contrôle des puissances de transmission dans le systèmeDS-CDMA37

3.1 Introduction

37

3.2 Principe du contrôle de puissance

38

3.2.1 Initialisation de la connexion

38

3.2.2 Contrôle de puissance en boucle ouverte

40

3.2.3 Contrôle de puissance en boucle fermée

41

3.3 Limitation de contrôle de puissance imparfait

42

3.3.1 Taille de pas d"ajustement de puissance

42

3.3.2 Erreur d"estimation de SIR

45

3.3.3 Taux d"ajustement de puissance

45

3.3.4 Retard de boucle de réaction (BS vers MS)

46
iii

3.3.5 BER du canal de réaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

3.4 Apport du contrôle conventionnel

47

3.4.1 Simulation l"évanouissement de Rayleigh (Rayleigh fading). . . . . . 47

3.5 Simulation du contrôle de puissance

49

3.5.1 Procédure de simulation

51

3.5.2 Optimisation de la taille du pas

53

3.6 Performance du contrôle de puissance

55

3.6.1 Effet du pas d"ajustement de puissance

55

3.6.2 Effet du taux d"évanouissemnt

56

3.6.3 Effet du retard de la boucle de réaction (feedback Delay). . . . . . . 56

3.7 Conclusion

59

4 Contrôle prédictif de la puissance de transmission

60

4.1 Introduction

60

4.2 Présentation du problème de retard defeedback. . . . . . . . . . . . . . . .60

4.3 Prédiction du gain du canal d"évanouissement

62

4.3.1 Algorithme deLevison-Durbin(LD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

4.3.2 Algorithme des moindres carrés récursifs avec facteur d"oubli

65

4.3.3 Comparaisons

66

4.4 Contrôle de puissance avec prédicteur de canal

68

4.5 Compensation du retard de feedback

70

4.5.1 Algorithme et implémentation

70

4.5.2 Simulation

71

4.6 Simulation de la performance du contrôle prédictif de puissance

72

4.6.1 Effet du retard de boucle de réaction (feedback Delay). . . . . . . . . 72

4.6.2 Effet du taux d"évanouissement

74

4.7 Conclusion

75

Conclusion générale

76

Bibliographie

82

A Pédicteur linéaire

83
iv

Table des figures

1.1 Les différentes techniques d"accès multiple.

7

1.2 Technique d"étalement de spectre.

9

1.3 Mécanisme d"étalement de spectre basé sur la multiplication du code.

10

1.4 Représentation spectrale de l"opération d"étalement de spectre.

11

1.5 Schéma générique d"un registre à décalage ànétats.. . . . . . . . . . . . . . 13

1.6 Principe de générateur de code de Gold.

13

1.7 Hiérarchie des cellules de l"UMTS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.8 Les besoins en débit des services de l"UMTS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.9 Architecture du réseauUMTS.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.10 ModeTDDet ModeFDD.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.11 Structure des canaux physiques dédiésDPDCHetDPCCHde la voie montante.19

1.12 Structure du canal physique dédiéDPCHde la voie descendante.. . . . . . 20

1.13 Phénomène de multi trajet.

22

2.1 Notion d"éblouissement et emplacement des mobiles référencés et non référencés.

26

2.2 Éblouissement du premier utilisateur : 2 utilisateurs à puissances reçues inégales.

26

2.3 Simulation de la chaîne de transmission avec un bruit additifη(t)à l"entrée

du récepteur -front montant- 27

2.4 Estimateur de SIR à séquence auxiliaire.

30

2.5 Effet d"éblouissement sur l"usager éblouiMS1:(a) V ariationde BER1en

fonction deR12-(b) V ariationde SIR1en fonction deR12. . . . . . . . .31

2.6 Effet d"éblouissement sur l"usager éblouiMS2:(a) V ariationde BER2en

fonction deR12-(b) V ariationde SIR2en fonction deR12. . . . . . . . .32

2.7 Effet du nombre des utilisateurs sur leBERet leSIR.. . . . . . . . . . . . 33

2.8 Effet du gain d"étalementSF:(a) V ariationde BER1en fonction deSF-

(b) V ariationde SIR1en fonction deSF. . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

2.9 Effet de l"orthogonalité sur la qualité de transmission.

35
v

2.10 Effet du bruitη(t):(a) V ariationde BER1en fonction de puissance -(b )

Variation deSIR1en fonction de puissance. . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.1 Chaîne de transmissionDS-CDMAavec commande des puissances de trans-

mission (front montant) 37

3.2 Algorithme d"initialisation de la connexion par la station mobile.

39

3.3 Modèle de contrôle de puissance en boucle fermé (front montant).

43

3.4 Simulation de l"évanouissement duRayleighpour différentes vitesses de laMSi.49

3.5 Mécanisme de contrôle de puissance basé sur leSIR.. . . . . . . . . . . . . . 50

3.6SIRet évanouissement deRayleigh(fD= 34Hz) sansTPC.. . . . . . . . . 52

3.7SIRavecTPCdans un canal à évanouissement.. . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.8 L"errer de contrôle de puissance en fonction decmdpour différents taux d"éva-

nouissement. 54

3.9 Effet de pas d"ajustemment de puissance (fDTP= 0.01). . . . . . . . . . . . 56

3.10 Effet de taux d"évanouissemn :

(a)

Algorithme à pas fixe ,

(b)

Algorithme à

pas variable (q= 4).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3.11 Effet de retard de boucle de réaction :

(a)

Algorithme à pas fixe

(b)

Algorithme

à pas variable (q= 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.1 Ordonnancement de contrôle de puissance avec retard defeedback.. . . . . . 61

4.2TPCconventionnel avec retard de feedback :D= 2TPetfDTP= 0.01.. . . 62

4.3 Schéma de principe du prédicteur avec un retardDslot.. . . . . . . . . . . 63

4.4 Résultats de simulation du prédicteur par l"algorithmeLDetRLS(a)Signal

réel, (b) Signal prédit par LD,(c) Signal prédit par RLS,. . . . . . . . . . . 66

4.5 Erreur de prédiction :

(a) Algorithme de ( LD),(b) Algorithme de ( RLS),. . 67

4.6 Principe de contrôle de puissance avec prédiction du canal à laBS.. . . . . 68

4.7 Système avecFSPCet retard defeedbackD.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

4.8 Implémentation de l"algorithmeTDCdans dans le systèmeFSPC.. . . . . . 71

4.9 Compensation du retard de fedbackD.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.10 Simulation de l"algorithmeFS-TPCavecTDC,fDTP= 0.00036: (a) SIR

sans retard, (b) SIR avec retard D =1 slot,(c)SIRavec retardD= 1slot et compensation du retard (TDC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.11 Performance deTPCavec péduction du canal et TDCfDTP= 0.00036:( a)

Algorithme à pas fixe,

(b) Algorithme à pas v ariable( q= 4). . . . . . . . . 73 vi

4.12 Performance deP-TPCpour différents taux d"évanouissement :(a) Algo-

rithme à pas fixe (b) Algorithme à pas v ariable( q= 4). . . . . . . . . . . . 74 vii

Liste des tableaux

1.1 Paramètres de l"UTRA (UMTS Radio Access).

18

3.1 Paramètres de simulation

51

3.2 Les valeurs optimales decmden fonction de taux d"évanouissementfDTP,. 54

viii

Résumé

L"objectif du travail présente dans ce mémoire est l"étude du contrôle des puissances de

transmission (notéTPC) dans les systèmes télécommunications mobiles de troisième géné-

ration. on a commencé par une étude de l"état de l"art des systèmes de télécommunications

mobiles dès leurs naissances jusqu"à la troisième génération. Nous avons aussi mis en évidence

le problèmeNear Farainsi que l"effet des différents paramètres d"une chaîne de transmission

dans un système radio-mobile qui exploite la technique d"accès multiple à séquence directe

par répartition du code, dans le systèmeUMTS. Ensuite, nous avons analysé l"apport des techniques conventionnelles de contrôle de puissance dans la réduction de l"éblouissement. Ensuite, nous avons montré les limites du contrôle conventionnel de puissance en présence d"un canal de transmission radio-mobile qui varie en fonction du temps. Enfin, nous avons

réalisé un contrôle prédictif de la puissance de transmission de chaque station mobile selon

les variations du canal de transmission qui le sépare de la station de base. Les résultats obte-

nus, en utilisant cette technique, ont montré l"efficacité de la prédiction dans l"amélioration

des performances de la transmission. MOTS CLES: Contrôle de puissance, DS-CDMA, prédiction, canal de transmission, ix

Introduction générale

La recherche dans le domaine des systèmes des communications mobiles de3èmegéné- ration (3G) est aujourd"hui d"une grande nécessité vue la pertinence des services accomplis

et les facilités engendrées dans les communications satellitaires et terrestres. Les systèmes

de communications mobiles de troisième génération offrir un large gamme de services pour

les utilisateurs : Communication vocale de haute qualité, transmission de données à débits

variables. De plus, ces systèmes doivent être capables de desservir, avec un haut niveau de qualité de service, tous les abonnés dont le nombre augmente rapidement et cause la satu-

ration de la plupart des systèmes existants. L"objectif des systèmes mobiles de la troisième

génération est donc d"offrir les mêmes services des systèmes fixes. Mais les caractéristiques

de l"interface radio sont très différentes que celles des systèmes fixes et posent des problèmes

additionnels à résoudre (interférences, mobilité, effet de multi trajet, etc ...). Ces problèmes

sont les conséquences de l"instabilité de l"environnement radio et l"interaction entre les dif-

férends canaux (interférences). De ce fait, l"interface radio est considérée comme le goulet

d"étranglement des réseaux mobiles. En télécommunications mobiles, la technique d"accèsCDMA(Code Division Multiple Ac-

cess) dans les nouvelles générations des systèmes de transmission radio-mobile (c"est le cas

du systèmeUMTS:Universal Mobile Telecommunication System), a suscité un intérêt consi-

dérable grâce à sa haute capacité et sa robustesse en présence de canaux sélectifs et bruités.

Cette technique utilise le principe d"étalement de spectre permettant une gestion efficace du spectre de fréquence, un accès multiple et une robustesse par rapport aux perturbations engendrées par le canal de transmission. Dans une cellule, tous les utilisateurs transmettent leurs messages en utilisant la même bande de fréquence. À cause des mécanismes de propagation, le signal issu d"un utilisateur proche de la station de base va être plus fort, en termes de puissance, que celui issu d"un

autre usager qui se trouve à la frontière de la cellule. Ce dernier sera donc dominé par ceux

qui sont proches de la station de base. Ce problème d"éblouissement est connu sous le nom 1 de (Near Far Problem). Dans les systèmes existants qui utilisent les nouvelles techniques d"accès multiples chaque station de base contrôle le niveau de puissance des signaux qui lui sont associés. Chaque ni- veau devrait rester constant pour tous les utilisateurs d"une même station. Toutefois, des

interférences peuvent dégrader la qualité de transmission, notamment, lorsqu"il y a une diffé-

rence de puissance entre les signaux d"une cellule et ceux des cellules avoisinantes. Procéder

au contrôle de puissance permettrait en conséquence d"obtenir une meilleure qualité de trans-

mission. En plus, les techniques de contrôle de la puissance de transmission évoluent et dépendent du contexte de la station mobile dans sa cellule, de sa mobilité, des stations mobiles voisines de la même cellule et des paramètres de transmission envisagés par la station de base. L"objectif de notre travail est d"étudier les nouvelles techniques de contrôle de puissance qui tiennent compte des variations du canal radio-mobile afin d"être plus robuste par rapport aux distorsions introduites par ce dernier. Ceci permet d"anticiper le comportement du canal de transmission et de réaliser un ajustement plus efficace des puissances de transmission des différentes stations mobiles. La suite du mémoire est constituée des chapitres suivants :

Le premier chapitre est consacré à un aperçu historique des générations des systèmes

de télécommunication depuis leur apparition jusqu"à l"émergence de la troisième génération.

Nous présentons les techniques d"accès multiples et l"interface radio utilisée dans ces systèmes

universaux de transmission radio-mobile. En suite, la problématique de ce travail tout en

précisant les effets et les contraintes d"implantation de ces systèmes de troisième génération.

Le deuxième chapitre met en évidence le problèmeNear Farqui affecte la qualité de transmission en montrant l"effet de quelques paramètres de la chaîne de transmissionDS- CDMA. Dans le troisième chapitre, on montre le concept de contrôle conventionnel de puissance dans un tel système de télécommunication basé sur la techniqueDS-CDMA, ainsi les algo-

rithmes de base sont étudié. Des simulations sont effectuées pour évaluer l"effet de quelques

paramètres de système sur la performance de contrôle de puissance. Les performances des algorithmes de contrôle de pas fixe (FSTPC) et de pas variable (VSTPC) sont comparées en termes de taux d"erreur de bit (BER) en fonction de signal à là l"interférence (SIR). 2 L"objet du quatrième chapitre est de montrer l"intérêt de la technique de prédiction sur

le mécanisme de contrôle de puissance. Le prédicteur de canal est utilisé pour prédire l"état

de canal utilisant les propriétés de corrélation du canal d"évanouissement. En prédisant

le canal, le rapportSIRpeut être également prédit. La décision de contrôle de puissance

est alors basé sur la valeur prédite duSIR, au lieu des mesures / estimations courantes.

Par conséquent, l"ajustement de puissance de station mobile, basé surSIRprédit, reflétera

l"état réel du canal. Nous développons un filtre de prédiction, pour prédire l"état du canal

d"évanouissement en avant, basés sur le critère de l"erreur quadratique moyenne ouMMSE (Minimum Mean Square Error). En fin, le manuscrit est parachevé par une conclusion, en récapitulant les études qui ont été menées au cours de ce travail. Des perspectives sont également envisagées. 3

Chapitre 1

Les systèmes de télécommunication

mobile 1.1

In troduction

L"objectif majeur des systèmes de télécommunication mobile est de fournir une variété de services (multimédias) nécessitant du haut débit. Tous les usagers, quelle que soit leur localisation devraient être servis et à tout moment, avec une qualité acceptable pour des applications diversifiées. Dans ce chapitre, nous présentons une description de ces systèmes de transmission. Nous commençons par donner un aperçu sur l"historique, les nouvelles prestations de services ainsi que les caractéristiques de ces systèmes de transmission radio-mobile. Puis, nous ferons

l"étude des méthodes d"accès dans les réseaux mobiles et plus particulièrement celles à base de

CDMA, nous introduisons par la suite le concept d"étalement de spectre; ce qui nous amène à l"interface radio du systèmeUMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems). Enfin,

nous exposons les problèmes qui affectent la qualité de transmission dans ce type de systèmes,

en particulier le problème deNear-Far. 1.2 Les systèmes des télécomm unicationsradio-mobiles Les utilisateurs de l"UMTSsont estimés à 2 milliards de personnes pour l"année 2010, ce

qui crée un marché considérable et un produit réussi à moyen terme. Cela acquiert l"intérêt

primordial des laboratoires de recherche et de développement de l"industrie et des universités,

car l"opportunité offerte pour les opérateurs précurseurs ne cesse de s"amplifier et de se personnaliser pour rétablir des communications rapides, de grande capacité et de plus en plus indépendante de la plateforme par son nouveau schéma d"accès à tous les niveaux du réseau. 4 Chapitre1. Les systèmes de télécommunication mobile 1.3 Historique des systèmes de transmission radio-mobile 1.3.1

La première génération (1G)

Apparue au début des années 70, la première génération a été le premier à exploiter

le concept de téléphonie cellulaire, elle utilisait des modulations de fréquence analogiques

(FM :Frequency modulation)et opérait dans la bande de fréquence 890 - 915 MHz et 935

- 960 MHz. En termes de service, ce système se caractérisait généralement par des services

simples, vocaux uniquement transmis sous forme analogique [ 1

Malgré le succès de ces réseaux cellulaires, un problème important apparaissait lorsque le

nombre d"utilisateur augmentait, ceux-ci avaient tendance à être plutôt regroupés dans des

zones urbaines et cela affectait inévitablement la capacité en termes de nombre d"utilisateur

de cette région, en plus de ce problème, le réseau analogique de la1Gpossédait de faibles

mécanismes de sécurité ce qui facilitait le piratage de ligne téléphoniques, ce qui a nécessité

des améliorations nécessaires et urgentes pour la première génération [ 1 1.3.2

La deuxième génération (2G)

Apparue au début des années 90, comme conséquence des développements technologiques dans le domaine des composants radio fréquence et des dispositifs de traitement numérique du signal. L"usage de la technologie numérique a en effet permis de résoudre les problèmes

de capacité et de sécurité inhérents aux systèmes de1G, et de créer des nouveaux ser-

vices, comme la messagerie texte (SMS : Short Message Service). L"un des standards les plus répandu de la2Gest sans doute, leGSM(Global System for Mobile communications) en Europe, lePDG(Personal Digital Cellular System) au Japon, les réseauxPCS(Perso- nal Communication System) aux Etats-Unis, fondés sur la technique d"accèsTDMA(Time

Division Multiple Access).

Les systèmes de deuxième génération offrent plusieurs avantages par rapport aux systèmes

analogiques, mais restent néanmoins concentrés sur l"optimisation d"un seul service : la voix,

le débit de transfert de données n"a pas été une priorité et reste assez limité à l"ère des

communications multimédia, pour palier à cette situation une technologie de transition,

souvent dénotée par2.5G, a été développée. Cette évolution avait pour but de permettre

aux opérateurs de réseaux mobiles de déployer des services de données plus efficaces tout en

gardant la même infrastructure de leur réseau2G. Dans un environnement ou l"internet, l"e-commerce et le multimédia sont très présents,

les réseaux qui offrent un support limité en transferts de données présentent un inconvénient

5 Chapitre1. Les systèmes de télécommunication mobile majeur, les utilisateurs ne veulent pas seulement parler, mais ils veulent aussi naviguer facile- ment dans le web, envoyer des courriers comme ils le font sur un ordinateur. Ces utilisateurs veulent non seulement avoir tous ces services à leur disposition, mais aussi être libres dans leurs mouvements en les utilisant. Afin de satisfaire ces besoins d"autres technologies sont nécessaires elles forment la troisième génération. 1.3.3

La troisième génération (3G)

Le terme3Gest devenu une expression courante dans l"industrie des télécommunications

mobiles pour désigner les technologies et les normes conçues pour améliorer la performance et

augmenter l"efficacité des réseaux sans fil de téléphones portables, les réseaux appartenant à

cette génération sont supposés être capables d"offrir un large éventail de service, Les réseaux

mobiles de3Goffrent des débits supérieurs à 384 kps et pouvant aller jusqu"à 2 Mbps (en zone urbaine, avec une mobilité réduite). Ces systèmes de3Gsupportent des services

à large bande, c"est-à-dire l"accès à internet à haute vitesse, la transmission de la vidéo

et surtout la haute qualité de transmission d"image. Les exigences de ces systèmes sont

basées sur l"hétérogénéité des systèmes mobiles, tout en gardant la compatibilité avec les

réseaux antérieurs avec un "Upgrade" flexible des services, Ces services, dits de "3G", sont

limités par les contraintes apportées par la mobilité, comme le débit maximum ou le nombre

d"utilisateurs simultanés dans une cellule. 1.4

Les métho desd"accès radio

Les systèmes de télécommunication mobile étaient initialement conçus en affectant, à

chaque couple station de base-terminal mobile, un canal de transmission physique, donc une ressource fréquentielle. Le spectre radio constitue une ressource tellement rare et précieuse, qu"on ne permet pas de garder une connexion permanente entre le terminal mobile et la station de base. La solution est d"utiliser une stratégie de partager cette ressource entre les divers usagers, ce partage doit être optimisé en vue de maximiser la capacité des usagers supportés. Des techniques d"accès multiple sont alors mises en place pour permettre à plusieurs utilisateurs de partager efficacement la bande radio disponible [ 2 4quotesdbs_dbs24.pdfusesText_30
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